医药生物行业合成生物学系列报告：产品专题之（一），1，3-丙二醇，通过合成生物学降本是打开下游巨大空间的有效路径-20220118-招商证券-20页_1mb

1,3-丙二醇市场及合成生物学降本路径分析

核心内容

1,3-丙二醇（PDO）是聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）纤维的重要原料，其市场需求的70%由PTT纤维拉动。PTT纤维具有优于PET、PBT、PA6/PA66等聚酯纤维的性能，如高弹性、良好拉伸回复性、优异的抗褶皱性和印花适应性等，但由于其价格较高，市场应用受限。当前1,3-丙二醇市场价格约为18000元/吨，是PTT纤维的主要弹性成本项目。若1,3-丙二醇价格降至12000元/吨，PTT纤维价格有望与锦纶持平，从而具备经济性，推动其在聚酯纤维市场中占据8-10%的份额，带来约156-196万吨的1,3-丙二醇需求，市场空间可达187-235亿元。

主要观点

1. PTT纤维性能优势明显但成本限制市场扩展：PTT纤维在性能上优于其他聚酯纤维，但因原料成本高，特别是1,3-丙二醇，导致其难以大规模应用。

2. 1,3-丙二醇价格下降是打开市场空间的关键：1,3-丙二醇是PTT纤维主要成本构成，其价格下降将显著影响PTT纤维的经济性，进而带动市场需求增长。

3. 合成生物学是降低1,3-丙二醇成本的有效路径：石化法生产1,3-丙二醇因成本高已被淘汰，合成生物学方法分为以葡萄糖和甘油为原料两种路径。其中，以葡萄糖为原料的杜邦工艺在经济效益上更具优势，产品浓度、单位体积生产速率和摩尔转化率均优于甘油路径。

4. 杜邦工艺具有成本优化空间：杜邦工艺虽然在当前条件下已具备成本优势，但仍需进一步优化，特别是减少辅酶B12的使用，以进一步降低成本。

5. 国内合成生物学研究趋势向葡萄糖方向发展：国内企业如苏州苏震生物科技、华恒生物等正致力于通过合成生物学技术降低1,3-丙二醇生产成本，其中苏州苏震生物科技已实现3万吨/年的PDO产能，并配套5万吨PTT纤维产能。

6. 海外研发更关注代谢路径创新：海外企业更倾向于设计新的代谢路径，以减少辅酶B12的依赖，提高生产效率和经济效益。

关键信息

• PTT纤维成本构成：每吨PTT切片主要由精对苯二甲酸（3636元/吨）和1,3-丙二醇（6822元/吨）构成，直接材料成本占比约90%，总成本约10458元/吨，切片毛利率约42%。

• 杜邦工艺成本测算：以葡萄糖为原料，每吨1,3-丙二醇所需成本约为5918元（原料），占总成本的60%。若1,3-丙二醇价格降至12000元/吨，其毛利率可达18%，仍具备优化空间。

• 国内外技术对比：以葡萄糖为原料的杜邦工艺在经济效益上优于以甘油为原料的工艺，但辅酶B12的使用限制了其成本优势。国内企业正在探索无需添加辅酶B12的路径，以提高经济效益。

• 市场空间测算：若1,3-丙二醇价格降至12000元/吨，PTT纤维可占据聚酯纤维市场8-10%，对应1,3-丙二醇需求约156-196万吨，市场规模约187-235亿元。

• A股相关标的：

  • 东方盛虹（000301.SZ）下属子公司苏州苏震生物科技有限公司，已实现PDO产能3万吨/年，PTT纤维产能5万吨/年。
  • 华恒生物（688639.SH）设立合资公司“礼合生物材料科技有限公司”，专注于生物基产品如PDO的研发。

风险提示

• 研发不及预期：合成生物学技术仍处于研发阶段，存在不确定性。
• 产业化进程不及预期：技术从实验室走向工业化存在挑战。
• 生物安全风险：合成生物学涉及基因工程，存在潜在生物安全风险。
• 菌种泄密风险：高效菌株可能被泄露，影响企业竞争优势。
• 伦理风险：基因编辑技术可能引发伦理争议。

投资建议

本报告推荐关注合成生物学在1,3-丙二醇生产中的应用，尤其是以葡萄糖为原料的杜邦工艺及国内企业在该工艺上的进一步突破。随着1,3-丙二醇成本下降，PTT纤维价格有望更具竞争力，从而带动整个产业链的市场空间扩大。建议重点关注东方盛虹和华恒生物等在该领域布局的上市公司。